Состояние вопроса и цель дипломного проекта
Общая характеристика кронштейна
Кронштейн (нем. Kragstein — скоба, держатель) — консольная опорная деталь или конструкция, служащая для крепления на вертикальной плоскости (стене или колонне) выступающих или выдвинутых в горизонтальном направлении частей машин или сооружений. Конструктивно кронштейн может выполняться в виде самостоятельной детали либо многодетальной конструкции с раскосом, а также в виде значительного утолщения в базовой детали. Механический принцип действия — сопротивление материала на скол и сдвиг.
Кронштейн в технике используется в основном для закрепления на вертикальных плоскостях деталей и узлов машин и устройств (к примеру, подшипников). Также кронштейны используются для крепежа троллейбусных проводов, кабелей, антенн и т. п.
Кронштейн в архитектуре, как правило, является поддерживающим элементом выступающих частей здания и представляет собой выступ в стене, часто профилированный и декорированный (с декоративными завитками или другими украшениями). Подобные кронштейны применяются в основном в архитектуре, использующей ордерныеэлементы, и служит для поддержки балконов, сильно выступающих декоративных и/или функциональных карнизов и т. п.
Кронштейны также используются для крепления облицовочной кладки при строительстве зданий и сооружений. Так, существует технология так называемого вентилируемого фасада. Кронштейн крепится к монолитному перекрытию, на него кладется лицевой кирпич (облицовочный кирпич) или другой штучный кладочный элемент. Получается многослойная конструкция: несущее основание, утеплитель, воздушная прослойка, облицовочная кладка. Обычно через каждые два этажа или 7 м, максимальная высота кладки может быть 12 м. Материал кронштейнов — нержавеющая аустенитная сталь (А4 (российский аналог - сталь марки 10Х17Н13М2), DUPLEX). В промежутках между поясами кронштейнов устанавливаются специальные гибкие связи.
Кронштейн в автомобилестроении является одной из наиболее распространённых деталей, так как именно с помощью кронштейна к кузову автомобиля крепится штатное и дополнительное оборудование (примером могут служить самые различные виды кронштейнов: для крепления звуковых сигналов, осветительных приборов, номерных знаков и т. д.).
Возможные замены для слова Кронштейн - держатель, опора, подвес, крепление.
Кронштейны, предназначенные для установки консольных светильников, изготавливаются из стали. Защита поверхности кронштейнов от воздействия различных природных факторов, выполняется оцинковкой или окрашиванием специальными красками.
Посадочные размеры кронштейнов на опору зависят от типа и размеров опоры и стандартно составляют 50 или 60 мм. Этот размер может, по желанию заказчика, быть иным. Посадочный размер кронштейна в месте установки светильника – 48 мм. При необходимости может быть изменен под размер используемого светильника. Стандартные консольные кронштейны предполагают установку одного или двух светильников, но возможно изготовление трех и четырех рожковых консольных кронштейнов. Консольные кронштейны, кроме посадочных размеров, характеризуются дополнительно параметрами, отображающими их конструктивные особенности, которые указаны в артикуле: тип (К1…), высота (вертикальный размер, выраженный в метрах), ширина (вылет в горизонтальном направлении в метрах), вид крепления и величина угла наклона к горизонту. Кроме указанных параметров, консольные кронштейны артикула К17(?) характеризуются углом между рожками. К примеру, обозначение К17 (120о)-2,5-2,5-1-1, расшифровывается: консольный кронштейн, рожки которого отклонены друг от друга на 120о, вертикальный размер – 2,5 м, горизонтальный – 2,5 м, тип крепления – 1, угол наклона к горизонту 1 типа (по умолчанию 15о)
Рабочая среда – атмосфера, рабочее давление - атмосферное, tº=60…+60ºC.Деталь подвержена вибрационным нагрузкам.
Сопряжения поверхностей детали необходимы для предотвращения образования усталостных трещин, так как деталь работает в условиях знакопеременных нагрузок.
В табл. 1 приведены основные требования, предъявляемые к рассматриваемым поверхностям.
Таблица 1 Данные о поверхностях детали
№ поверхности |
Наименование поверхности |
Требование к точности, квалитет |
Требование к шероховатости Ra, мкм |
1 |
Торец |
14 |
6,3 |
2 |
Плоскость |
14 |
6,3 |
3 |
Плоскость |
14 |
6,3 |
4 |
Плоскость |
14 |
6,3 |
5 |
Фаска |
14 |
6,3 |
6 |
Цилиндрическая поверхность |
14 |
6,3 |
7 |
Плоскость |
14 |
6,3 |
8 |
Фаска |
14 |
6,3 |
9 |
Отверстие |
7 |
0,4 |
10 |
Торец |
14 |
6,3 |
11 |
Плоскость |
14 |
6,3 |
12 |
Отверстие |
7 |
0,4 |
13 |
Фаска |
14 |
6,3 |
Рабочими поверхностями изделия являются внешние и внутренние плоские поверхности 1, 1', 2, 2' см. рис. 1
Рис. 1